1,電氣性能
與銅相比,相同截面、相同長度條件下,鋁合金的電導率為61.8%,載流能力約為銅的78%。根據電纜截面的規格分布,鋁電纜截面增加約1.5倍,載流量和壓降與銅相當。按照國家電氣規範NEC330.14的規定,“8、10和12AWG截面(相當於我國的8.37mm2、5.26mm2和3.332mm2)的實心導體應采用AA8000系列電氣級鋁合金材料。8AWG(相當於國內8.37mm2)至1000kcmil(相當於國內506.7mm2)的絞合導線應采用AA8000系列電氣級鋁合金導線材料。
當使用比銅電纜大壹兩個尺寸的鋁電纜時,人們會擔心加大導線會不會使導線外徑增加太多,從而影響安裝和連接。為了解決因增加截面而導致導體外徑增大的問題,我們可以采用先進的壓緊技術,壓緊系數達到0.93,這樣更換下來的鋁電纜外徑只比銅電纜增加了10%左右,完全不會影響安裝和連接。
2.連接性能
因為加入了鐵、鎂、稀土等元素,鋁合金材料的連接性能有了很大的提高。尤其是導體退火時,添加的鐵元素產生高抗蠕變性,即使長時間過熱也能保證連接穩定性。
在以往的經驗積累和認知中,銅鋁連接壹直是最關鍵的問題。銅和鋁(或鋁合金)如果直接;連接觸點,不同的金屬材料,電位差,在潮濕的空氣中會發生電化學腐蝕。在電力系統中,這種腐蝕會增加接觸電阻,使接頭發熱,對系統的安全運行是壹個隱患。
電化學腐蝕是以下因素的結果* * *:
(1),不同電極電位(>;0.5V)、金屬之間的電阻不同、金屬的極化特性。
(2)電解質的導電性和陽極和陰極表面的接觸面積(電流密度)。
此外,銅和鋁(或合金)的膨脹系數不同。如果采用剛性連接,會造成金屬疲勞,長期使用後會造成接頭松弛,增加接觸電阻。這是壹個普遍關註的問題。
鋁合金電力電纜進行終端加工,主要依靠以下手段:
第壹,鍍錫。銅條或鋁端子鍍錫是可行的。采用銅母線鍍錫和鋁端子鍍錫解決銅鋁過渡問題,已在電力行業得到廣泛應用,並被證明是安全可靠的。
其次,采用了特殊的過渡墊片,介於銅鋁之間,有效防止了銅鋁接觸帶來的腐蝕。
第三,塗抹抗氧化劑。電氣設備的銅觸點不鍍錫,鋁端子不鍍錫時,可采用塗抗氧化劑的方法。抗氧化劑介於銅和鋁之間,能有效阻止電解液進入,從而避免電化學腐蝕。
使用上述第壹種和第三種方法連接導線時,需要安裝壹個碟形墊片來吸收銅/鋁膨脹系數不同引起的松弛。用扭矩扳手擰緊後,無需對整個連接系統進行任何維護和二次擰緊。
3.機械性能
(1)優異的拉伸性能:與純鋁相比,鋁合金由於特殊成分的添加和特殊的加工工藝,使其抗拉強度和延伸率大幅提高至30%。
(2)超柔:鋁電纜安裝時的最小彎曲半徑大於電纜外徑的7倍,遠優於GB12706-12中“電纜安裝時的最小彎曲半徑”為電纜外徑的20倍。
(3)優異的低回彈性能:鋁電纜的回彈性能比銅電纜低40%。
(4)優異的抗蠕變性:鋁合金導體的特殊合金和熱處理工藝,大大降低了金屬在高溫高壓下的“蠕變”傾向,抗蠕變性比純鋁提高了300%。
4.耐蝕性
鋁在空氣中迅速形成壹層厚度約為2×10-4毫米的致密氧化膜。防止內部金屬被進壹步腐蝕。銅不能形成氧化膜,所以汙染物會停留在表面,進壹步腐蝕。經過壹段時間的腐蝕,雨水會沖走所有的氧化物,新的汙染物會不斷積累,再次腐蝕新的金屬,而銅沒有氧化膜,導致銅氧化很快,金屬大量流失。
由於鋁合金導體中添加了稀土金屬,在化學性質上,以鋁為導體的金屬材料的耐腐蝕性進壹步提高,不同金屬之間的電位差減小,因為電位差越大,腐蝕就會越嚴重。添加的其他金屬元素是允許的金屬配對,減少了電位差引起的接觸腐蝕。
二、阻燃性能
目前,當高層建築發生火災時,煙霧是火災中的致命殺手。吸入大量煙霧進入人體會導致死亡,吸入少量煙霧可能導致昏厥,影響逃生。因此,國家有關消防部門和建築管理部門明文規定使用低煙無鹵阻燃電纜。
YJHL8和YJHL8Y鎧裝電纜(聯鎖鎧裝鋁合金電纜)采用鋁合金導體、阻燃矽烷交聯聚乙烯絕緣和聯鎖鎧裝結構的鋁合金電纜(或加低煙無鹵聚烯烴護套),可達到阻燃IA級和耐火IA級,低煙無鹵。具有良好的安全性能和經濟效益。
三、安裝特點
與銅纜相比,帶聯鎖鎧裝的鋁合金電纜更像是將金屬導管和電纜融為壹體。在實際應用中,省去了穿管的工作。在電氣設計中,可以省略橋架,為業主降低成本,為總承包商節省工時,縮短工期,為國家節約鋼材,減少汙染和能源浪費。
因為鋁的密度約為銅的1/3,所以在相同的載流量下,鋁電纜比銅電纜輕壹半。對於高層建築來說,垂直敷設的難度和工作量大大降低,可以降低施工人員的勞動強度,縮短工期,節約人工成本,也減少了電纜超重對身體造成的潛在損失。
鋁合金鎧裝使電纜更容易彎曲。鎧裝電纜的彎曲半徑可達電纜外徑的7倍。如此小的彎曲半徑,使得建築內部的布線轉彎非常方便靈活,特別是對於壹些舊建築改造工程,原本空間就非常狹小的地方,可以很容易的將電輸送到更多的房間。對於PVC護套的鎧裝外部電纜,可以很容易地繞過障礙物,彎曲半徑較小的施工更容易,可以節省電纜長度。鋁合金鎧裝是非磁性材料,即使有三相不平衡電流,也不會產生渦流,可以減少線路的損耗。
第四,節能環保性能
節能減排是促進經濟結構調整和增長方式轉變的必由之路,是建設資源節約型和環境友好型社會的必然選擇。采用鋁合金作為導體材料,在相同載流量下,電纜重量僅為銅電纜的壹半,減少了運輸和安裝過程中的碳排放。YJHL8和YJHL8Y鎧裝電纜敷設無橋架、無鋼管,節省大量鋼材。
另壹方面,鋁合金的回收率很高。再生鋁是壹個節能環保的產業。再生鋁的綜合能耗只有電解鋁的5%,而再生銅的綜合能耗是冶煉銅的18%。
動詞 (verb的縮寫)材料成本和安裝成本的比較
在達到相同性能的前提下,鋁電纜的直接成本,即電纜本身的成本,比銅電纜少35%左右。由於鋁電纜具有較好的彎曲性能和較輕的重量,可以避免或減少過橋,安裝費用可節省20%~50%。
從以上對比可以看出,鋁電纜彌補了純鋁的不足,在電氣性能達到銅的基礎上,更輕、更柔、更節能,其機械性能、安全性能、經濟性能遠超銅電纜。國產銅芯電纜的設計壽命為30年,而鋁芯電纜的設計壽命為40年。國外應用40年的產品和經驗完全可以復制到我國。利用我國豐富的鋁資源制造鋁電纜,滿足工業和民用配電的需要,符合科學發展的需要,是利國利民的好事。